Функциональный преобразователь
Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано при построении информационно-измерительных систем. Целью изобретения является расширение области применения функционального преобразователя за счет обеспечения возможности преобразования переменного напряжения в широтно-импульсно-модулированный сигнал, ширина импульсов которого прямо пропорциональна средневыпрямленному значению входного сигнала. Функциональный преобразователь содержит последовательно соединенные линейный детектор 1, блок 8 преобразования код-сопротивление, интегратор 2, блок 3 выборки-хранения и блок 5 преобразования напряжения во временной интервал, регистр 9, счетчик импульсов 10, генератор 11 тактовых импульсов, делитель частоты 12, источник 6 опорного напряжения, соединенный через ключ 7 со входом интегратора 2. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (si)s G 06 G 7/26
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4651096/24 (22) 13.02.89 (46) 30,08.91. Бюл, № 32 (71) Киевский политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) И.Ю.Сергеев, P.B.Øåðcòþê, Ю.M.Òóý и
Ю.О.Прокопенко (53) 681.3(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1019410, кл. G 05 F 1/44, 1982.
Авторское свидетельство СССР
¹ 1109765, кл, 6 06 G7/26,,1983. (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано при построении инфорИзобретение относится к информационно-измерительной технике, в частности к функциональным преобразователям, и может быть использов-но при построении информационно-измерительных систем.
Цель изобретения — расширение области применения функционального преобразователя за счет обеспечения воэможности преобразования переменного напряжения в широтно-импульсно-модулированный сигнал, ширина импульсов которого прямо пропорциональна средневыпрямленному значению входного напряжения.
На чертеже приведена сгруктурная схема предлагаемого функционального преобразователяя, Функциональный преобразователь содержит линейный детектор 1, интегратор 2, „„Я3 „„1674173 А1 мационно-измерительных систем. Целью изобретения является расширение области применения функционального преобразователя за счет обеспечения возможности преобразования переменного напряжения в широтно-импульсно-модулированный сигнал, ширина импульсов которого прямо пропорциональна средневыпрямленному значению входного сигнала, Функциональный преобразователь содержит последовательно соединенные линейный детсктор 1, блок 8 преобразования код — сопротивление, интегратор 2, блок 3 выборки-хранения и блок 5 преобразования напряжения во временной интервал, регистр 9, счетчик импульсов 10, генератор 11 тактовых импульсов, делитeëü частоты 12, источник 6 опорного напряжения, соединенный через ключ 7 с входом интегратора 2, 1 ил. блок 3 выборки-хранения. формирователь 4 импульсов, блок 5 пресбразования напряжения во временной интервал, источник б опорного напряжения, ключ 7, блок 8 поеобразования код — сопротивление с подключенным к его цифровому входу регистром 9, соединенным cQ счетчиком 10 импульсов, к входу которого подключен генератор 11-актовых импульсов, делитель 12 частоты.
Поимерам построения блока 5 преобразования напряжения во aper. eííàé интервал может служить совокупность подключенных к его входам компаргтора
13, интегратора 14 со сбросом и триггера 5, подключенного к выходу блока 5.
Вхсдное переменное напряжение Ugx(s) поступает на линейный детектор 1 и на формирователь 4, на выходе которого один раз
1674173 за период входного напряжения формируется короткий импульс, поступающий на делитель 12 частоты, на блок 3 выборки-хранения и на блок 5преобра:зования напряжения во временной интервал. Импульсы поступают на делитель 12 частоты, выходные импульсы которого, поступая на регистр 9 и счетчик 10, осуществляют перепись кода иэ счетчика 10 в регистр 9, и последующий сброс счетчика 10. Счетчик 10 подсчитывает импульсы эталонной частоты, поступающие на его вход с. генератора 11, эа время, прямопропорциональное длительности периода входного неапряжения
Uex(t), КОД с РегNcTPB 9 постУпает на вхОД блока 8, в результате чего сопротивление последнего оказывается прямо пропорциональным частоте напряжения Uex(t). Блок выборки-хранения 3 по приходе на его вход управления импульса с формирователя 4 осуществляет выборку с последующим хранением выходного напряжения интегратора 2. На выходе блока 5, а следовательно, и на выходе устройства формируется импульс
Òeex. Этот же импульс управляет замыканием ключа 7. В результате на один вход интегратора 2 постуг1ает напряжение Ео источника 7 опорно=e напряжения в течение времени действия импульса в каждом периоде напряжения Uex(t), а на другой вход интегратора 3 поступает ток, прямо пропорциональный выходному напряжению линейного детектора 1 и обратно пропорциональный сопротивлению блока 8 преобразования код — сопротивление (напряжение с выхода линей1-ого детектора 1, преобразуясь в ток, делится на сопротивление, прямо пропорциональное частоте напряжения Uex(t).
Предположим, частота напряжения
Uex(t) неизменна. В течение нескольких периодов этого напряжения, число которых задается выбранным коэффициентом деления делителя 12 частоты, формируется код в регистре 9 (т.е. измеряется частота напряжения U«(t) и устанавливается сопротивле, we блока 8). Если во время последнего иэ упомянутых нескольких периодов напряжения U x(t) на выходе устройства был сформирован импульс, равный То., то в первом иэ последующих периодов на выходе преобразователя будет сформирован импульс, равный тк IUsx(т)! с11: о То ToFo К
Т1 Тх С1 1 „г. С К" т
0.х К., fo NP4 Ro С! где Тх — длительность периода напряжения вх(1), fo — частота генератора 11;
Np4 — коэффициент деления делителя
5 частоты 12;
Кит — коэффициент передачи блока 5;
С1, Rl — емкость конденсатора и сопротивление резистора интегратора 2;
Ео — напряжение источника 6;
10 01—
Ео Кит, 1
R1С1 Тх о ; Uex = — lU» (t) dt — средневыпрямленное значение напряжения Овх(f);
Ro — сопротивление блока 8, соответствующее его входному коду, равному единице, В и-м иэ последующих периодов
Т вЂ” " "К" у а "+Т С,, fo Np4 Ro С11=1 где j — порядковый номер рассматриваемых последующих периодов, 1=1 и.
Воспользовавшись известной формулой для определения суммы членов геометрической прогрессии при n - oo, можно записать выражение для определения длительности импульса на выходе устройства в установившемся режиме
Uex Кит
1 00
fo Np4 Ro С1
=Ых
fo Ео о 04
Последнее выражение является уравнением преобразования предлагаемого устройства, Формула изобретения
Функциональный преобразователь, содержащий последовательно соединенные интегратор, блок выборки-хранения и блок преобразования напряжения во временной
5 интервал, источник опорного напряжения, ключ, формирователь импульсов, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, счетчик импульсов, регистр и блок преобразования код — сопротивление, управляющие входы блока выборки-хранения, блока преобразования напряжения во временной интервал соединены с выходом формирователя импульсов, вход интегратора соединен с выходом блока преобразования код — сопротивление и через ключ с источником опорного напряжения, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения, воэможности преобразования переменного
1674173
Составитель Л.Снимщикова
Редактор Л. Веселовская Техред М,Моргентал Корректор M.Äåì÷èê
Заказ 2925 Тираж 369 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 напряжения в широтно-импульсно-модулированный Сигнал, ширина импульсов которого прямо пропорциональна средневыпрямленному значению входного напряжения, в него дополнительно введены линейный детектор и делитель частоты, вход формирователя импульсов соединен с входом линейного детектора и с информэционным входом функционального преобразователя, выход линейного детектора соединен с аналоговым входом блока преобразования код — напряжения, а вы5 ход формирователя импульсов через делитель частоты соединен с входом сброса счетчика импульсов и с тактовым входом регистра,
